西浦國際商學(xué)院:當(dāng)化學(xué)遇到計算機編程,跨專業(yè)學(xué)霸是怎樣煉成的?

?智能總結(jié)提到“化學(xué)”,很多人腦海中首先浮現(xiàn)出的是用瓶瓶罐罐做實驗的場景。但在西交利物浦大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生葛雨欣看來,化學(xué)研究還有一個有趣的方向——計算化學(xué)(Computational Chemistry);
【MBAChina網(wǎng)訊】提到“化學(xué)”,很多人腦海中首先浮現(xiàn)出的是用瓶瓶罐罐做實驗的場景。但在西交利物浦大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生葛雨欣看來,化學(xué)研究還有一個有趣的方向——計算化學(xué)(Computational Chemistry);在該領(lǐng)域,她的實驗室伴侶不是試管,而是計算機?!坝嬎慊瘜W(xué)屬于交叉性科學(xué),不僅需要扎實的化學(xué)功底,還需要計算機編程、數(shù)學(xué)方面的知識?!?葛雨欣的畢業(yè)論文導(dǎo)師、化學(xué)系丁理峰博士說。葛雨欣在本科畢業(yè)設(shè)計階段的研究成果于近期發(fā)表在了物理化學(xué)領(lǐng)域的高水平國際期刊《The Journal of Physical Chemistry C》上。作為論文的第一作者,葛雨欣利用分子模擬技術(shù)研究了可對抗干旱和溫室效應(yīng)的新型納米多孔材料。
目前,葛雨欣作為加拿大女王大學(xué)(Queen's University)的全額獎學(xué)金獲得者,已開始了攻讀碩士的新旅程。隔著13個小時的時差,當(dāng)她接通母校西浦的采訪電話時,她正在女王大學(xué)的實驗室里,工作至深夜?!案鹩晷朗堑湫偷奈髌謱W(xué)子,好學(xué)、勤奮,且始終保持著對未知領(lǐng)域的好奇心?!倍±矸宀┦吭u價道。從大二暑假加入丁博士帶領(lǐng)的SURF(夏季本科生研究基金)項目組開始,葛雨欣邁進了計算化學(xué)的大門。在丁理峰博士看來,“創(chuàng)造更多的機會讓學(xué)生參與到科研項目中來,注重對學(xué)生自主科研能力和跨學(xué)科能力的培養(yǎng)”,這正是西浦的育人特色之一。那么,面對人工智能時代帶來的沖擊和挑戰(zhàn),西浦如何培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)和研究能力?對于選擇申研或就業(yè)的學(xué)生來說,交叉學(xué)科的知識累積將為他們帶來哪些機遇?像葛雨欣這樣懂化學(xué)、會編程、數(shù)學(xué)知識過硬的學(xué)子是如何養(yǎng)成的?以下請看來自丁理峰博士的干貨分享。
丁理峰博士:大學(xué)教育培養(yǎng)人才,就好像培育一棵大樹一樣,“樹葉”相當(dāng)于學(xué)生獲取的知識,“果實”是學(xué)生創(chuàng)造的成果,然而最重要的是對“樹干”的培養(yǎng)——“樹干”就相當(dāng)于獲取知識的能力、創(chuàng)造果實的能力。大學(xué)四年是“樹干”成長最為重要的階段。以化學(xué)系的課程設(shè)置為例,我們注重的是對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)、創(chuàng)造能力的培養(yǎng),而不是對學(xué)生進行單一的知識灌溉。眾多的化學(xué)實驗課、課堂小組項目、SURF項目、畢業(yè)設(shè)計項目……都要求學(xué)生對最前沿的科學(xué)知識點進行自發(fā)的探索和分析。丁理峰博士:我們要求所有入組的學(xué)生,在實戰(zhàn)中學(xué)習(xí),邊做科研邊學(xué)習(xí)。葛雨欣參與的我們組的SURF和畢業(yè)設(shè)計項目,屬于計算化學(xué)的研究,除了化學(xué)功底要扎實外,還需要她利用寒暑假時間,在老師和組里博士生的指導(dǎo)下,學(xué)習(xí)額外的計算機編程知識和數(shù)學(xué)知識,有針對性地通過課后自學(xué)探索新的知識領(lǐng)域。我們也會鼓勵同學(xué)們通過在線的慕課(MOOC)進行學(xué)習(xí),線下由老師或博士生進行知識點的反饋和指導(dǎo)。
(圖為西浦執(zhí)行校長席酉民教授在畢業(yè)典禮上為葛雨欣撥穗)丁理峰博士:計算化學(xué)相當(dāng)于“把實驗室裝進電腦”。2013年,諾貝爾化學(xué)獎頒發(fā)給了計算化學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者;當(dāng)前很多有影響力的科研成果都包含了計算化學(xué)的參與。計算化學(xué)的優(yōu)勢和特點主要集中在三個方面:第一, 計算化學(xué)可以預(yù)測材料的性能和潛在應(yīng)用。計算化學(xué)不僅可以對現(xiàn)有的材料進行模擬,更有吸引力的是,它還可以對新型材料的潛在應(yīng)用進行模擬,提供預(yù)測。第二, 隨著計算機計算能力的飛速發(fā)展,計算化學(xué)將加快科學(xué)研究的進程,同時能讓科學(xué)研究變得更綠色、投入的資源更少。比如我們組目前使用的高性能超級計算機,能在一周內(nèi)完成對上千種不同材料吸附二氧化碳的性能測試,這在傳統(tǒng)實驗意義上是很難實現(xiàn)的。第三, 計算化學(xué)可以精確解釋在傳統(tǒng)實驗條件下無法捕捉的原子層面發(fā)生的化學(xué)以及物理現(xiàn)象,由此提供精準(zhǔn)可靠的理論基礎(chǔ),為實驗科學(xué)家
提供指導(dǎo)方向。
丁理峰博士:當(dāng)今社會,知識更迭飛速,無論學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界,對于復(fù)合型、交叉型人才的需求是巨大的。在學(xué)術(shù)界,越來越多的科學(xué)成果是基于不同科學(xué)領(lǐng)域的覆蓋,比如新材料的研發(fā),很多研究項目都需要結(jié)合化學(xué)、材料學(xué)、物理學(xué)以及計算機科學(xué)等不同領(lǐng)域的知識。工業(yè)界的趨勢就更明顯了,尤其是當(dāng)前最熱門的人工智能領(lǐng)域,是各個學(xué)科融合的典型體現(xiàn)。面對這樣龐大的人才需求,擁有交叉性學(xué)科學(xué)習(xí)能力、有過跨學(xué)科研究經(jīng)歷的畢業(yè)生,就更容易在申研以及求職中獲得青睞。(記者:石露蕓 攝影:許源源 其他圖片來源:葛雨欣、Shutterstock)
(本文轉(zhuǎn)載自西浦國際商學(xué)院 ,如有侵權(quán)請電話聯(lián)系13810995524)
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